“人工肌肉”比紙薄 治肌萎縮一貼靈
- 發佈時間：2015-10-16 01:30:57 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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科技日報訊 （實習生李亞男 記者張曄）手機大小的薄膜貼在肌肉萎縮的手臂上，就可以讓手臂的功能恢復自如。10月12日，在第九屆全國暨華人有機分子和聚合物發光學術會議上，加州大學洛杉磯分校裴啟兵教授介紹了“人工肌肉”這一新型高分子材料，能夠替代人體病變的肌肉，實現相應的機能。
一種合成的彈性高分子材料，加上一個導電的奈米涂層，就是一層只有幾十微米的薄膜。薄膜可以疊加或者捲繞成類似手指、氣閥等形狀，這就是裴啟兵研究的“人工肌肉”。人體如果有部位肌肉發生病變，貼上或者植入“人工肌肉”，就可以替代病變肌肉進行工作。
“人體發出一個信號，薄膜採集到這些信號，通過上面的奈米涂層，把電傳遍薄膜。薄膜在電的作用下實現變形，就能夠代替病變肌肉動起來，和人體肌肉工作的原理一樣。”裴啟兵教授介紹道。
現在常見的一種胃病是胃反酸，胃部與腸道之間的肌肉鬆弛，導致胃部無法正常閉合。“把高分子材料做成一個環，植入在腸胃之間的肌肉上，就可以在電的控制下實現胃的正常閉合。”裴啟兵説。研究發現，實現“人工肌肉”的控制有兩種方式，一是通過收集人體發出的電信號控制肌肉收縮，二是通過體外電流進行控制。
這種高分子材料還可以用來製成倣真機器人和義肢。與傳統機器人義肢相比，高分子材料製成的機器人和義肢更加輕便靈活，效率也更高。裴啟兵表示，這種新型高分子材料在應用上的研究還在開發中，一些相關器件還處於實驗室研發階段。
除了人工肌肉的研發外，裴啟兵的研究團隊還致力於柔性電子設備的開發。
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